水輪機進(jìn)水閥門(mén)的作用和類(lèi)型
    在水輪機進(jìn)水系統中，根據水電站運行和檢修的需要，在不同的位置上應裝設相應的閘門(mén)或閥門(mén)。如進(jìn)水口的工作閘門(mén)和檢修閘門(mén)，水輪機蝸殼前的閥門(mén)以及尾水閘門(mén)等。通常裝設在水輪機蝸殼前的閥門(mén)稱(chēng)為進(jìn)水閥(又稱(chēng)主閥)。
    閘門(mén)和閥門(mén)都是控制水上建筑物中的過(guò)水孔口。用來(lái)安全地調節上、下游水位或流量，以便發(fā)電、排水、排沙、過(guò)船、過(guò)木和其他漂浮物。
    一般的閘、閥門(mén)主要由以下部分組成：
    (1)活動(dòng)部分；它是關(guān)閉孔口而又能開(kāi)放孔口的堵水體。
    (2)埋設部分：它是固定在水下建筑物小的構件，起到承載的作用。
    (3)啟閉機械：操作閘、閥門(mén)活動(dòng)部分的控制設備。

    一、水輪機進(jìn)水閥門(mén)的作用
    (1)為機組檢修提供安全的工作條件。當電站由一根總水管引水同時(shí)供幾臺機組發(fā)電時(shí)．每臺機組前需裝一只進(jìn)水閥，這樣當一臺機組檢修時(shí)，關(guān)閉該機的進(jìn)水閥則不會(huì )影響其它機組的正常運行。
    (2)停機時(shí)減少機組漏水量和縮短重新啟動(dòng)需要的時(shí)間。在機組停機時(shí)，水輪機導葉不可能?chē)烂艿仃P(guān)閉，總有一定的漏水量，特別是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運行后，由于導葉間隙處產(chǎn)生氣蝕和磨損，使導葉間隙變大，漏水量增大。一般導葉全關(guān)時(shí)的漏水量為水輪機最大流量的2％一3％：嚴重地甚至可達5％，造成水能大量損失。所以當機組長(cháng)時(shí)間停機時(shí)應關(guān)閉進(jìn)木閥．可以大大減少漏水量。
    機組短時(shí)間停機，一般不關(guān)閉進(jìn)水口閘門(mén)。因為放掉了壓力水管內的水，當機組再次投入運行時(shí)又要重新充水，既延長(cháng)了機組起動(dòng)時(shí)間，又使機組不能隨時(shí)保持備用狀態(tài)，失去了水電站運行的靈活性和速動(dòng)性。團此裝設進(jìn)水閥對丁高水頭長(cháng)壓力引水管道的水電站作用更為明顯。
    (3)防止機組飛逸事故擴大
    進(jìn)水閥可作為機組過(guò)速的后備保護，當機組甩負荷，調速器又發(fā)生故障不能關(guān)閉，使導葉失控，此時(shí)應緊急關(guān)閉進(jìn)水閥、截斷水流，防止機組飛逸時(shí)間超過(guò)允許值，避免事故擴大。

    二、對進(jìn)水閥的技術(shù)要求
    (1)操作簡(jiǎn)便，體積小，重量輕；
    (2)應該有嚴密的止水裝置．減少漏水、以便對閥后部件進(jìn)行檢修工作。
    (3)閥門(mén)及其操作機構的結構和強度應滿(mǎn)足遠行的要求。發(fā)生事故時(shí)，能在一定的動(dòng)水壓力下迅速關(guān)閉。關(guān)閉時(shí)間應滿(mǎn)足發(fā)電機飛逸轉速允許延續的時(shí)間和壓力管道允許的水錘壓力值的要求，’一般為1~3min。如采用高壓油液從傳動(dòng)閥門(mén)，可在30~50s內緊急關(guān)閉。僅作檢修機組用的進(jìn)水閥，啟閉時(shí)間由運行方案決定，一般為2~5min(在靜水中動(dòng)作)。
    進(jìn)水閥通常只有全開(kāi)和全關(guān)兩種情況、不能作部分開(kāi)啟來(lái)調節流量，以免造成過(guò)大的水力損失，影響水流穩定。進(jìn)水閥不允許動(dòng)水情況下開(kāi)啟，因為這需要更大的操作力矩。

    三、進(jìn)水閥的設置條件
    進(jìn)水閥價(jià)格昂貴，裝設進(jìn)水閥將增加土建投資和設備安裝運行費用，因此，裝設進(jìn)水閥應在下列條件下進(jìn)行：
    (1)當一根輸水總管供給幾臺水輪機用水時(shí)，應在電臺水輪機前設量進(jìn)水閥。
    (2)對水頭大于120m的單元輸水管?？梢钥紤]設置進(jìn)水閥。因為高水頭引水式電站壓力管道較長(cháng)，充水時(shí)間長(cháng)；此外水電站水頭越高導葉漏水越嚴重，因此能量損失較高。  高水頭電站，也可以裝設兩臺閥門(mén)。  —個(gè)裝在壓力鋼管的始端，另一個(gè)裝在水輪機前，分別作為壓力鋼管和機組的保護設施。
    (3)對于最大水頭小于120m，長(cháng)度較短的單元輸水管，例如壩后式水電站，一般裝設快速閘門(mén)。

    四、進(jìn)水閥門(mén)的類(lèi)型及選擇
    水電站中比較廣泛采用的進(jìn)水閥則式有蝴蝶閥、閘閥和球閥。蝴蝶閥和球閥的性能比較見(jiàn)表10-1。
    (1)閘閥：常用于管徑0.5m以下的場(chǎng)合
    (2)蝴蝶閥(有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)“蝶閥”)：水頭在200m以下廣泛采用蝴蝶閥，它具有尺寸小，啟閉時(shí)間短、操作力小，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。
    (3)球閥：適用于高水頭，具有全開(kāi)時(shí)水流阻力小，全關(guān)時(shí)密封性能好，漏水量等優(yōu)點(diǎn)。

表10-1 蝴蝶閥和球閥的比較

項目	蝴蝶閥	球閥
應用水頭范圍（m）	<200	≥200
閥門(mén)直徑	大于進(jìn)水管直徑	等于進(jìn)水管直徑
水頭損失	較小	接近于零
漏水量	較小	很小
結構尺寸	結構較簡(jiǎn)單、外形尺寸較小	結構較復雜、外形尺寸較大
配套設備	安裝伸縮節、空氣閥、旁通閥	安裝伸縮節、空氣閥、旁通閥、卸荷閥

注：應用水頭不包括水錘升壓。
球閥的應用水頭國外已達950m，最大直徑為3.4m,蝴蝶閥的最大直徑為8,.23m。